ارزیابی ژئومکانیکی ساختگاه سد خرسان 3 و تونل انحراف آن

چکیده شناخت خصوصیات ژئومکانیکی ساختگاه سدها و سازه های زیرزمینی جهت به دست آوردن اطلاعات لازم در طراحی و ساخت آنها از مهم ترین مراحل عملیاتی اکتشافی می باشد. سد بتنی دوقوسی خرسان 3 در فاصله 46 کیلومتری جنوب شرقی شهرستان لردگان از توابع استان چهارمحال بختیاری و بر روی رودخانه خرسان قرار دارد. مختصات جغرافیایی این ساختگاه 31 درجه و 41 دقیقه و 50 ثانیه عرض شمالی و 50 درجه و 58 دقیقه و 25 ثانیه طول شرقی می باشد. این سد دارای تونل انحرافی به طول 700 متر و قطر تمام شده 5/12 متر می باشد. محدوده ساختگاه در زون زمین شناسی زاگرس چین خورده واقع شده است که روند کلی این زون شمال غرب - جنوب شرق و ساختمان زمین شناسی آن ساده، ملایم و شامل مجموعه ای از تاقدیس های نزدیک به هم و فشرده با سطح محوری تقریباً قائم می باشند. در راستای ارزیابی ژئومکانیکی، توده سنگ های ساختگاه در سیستم های rmr, q, gsi طبقه بندی شده اند و بر اساس این طبقه بندی ها واحد های سنگی، در رده خوب تا متوسط و در زون های گسله در رده ضعیف قرارگرفته اند. همچنین به کمک آزمون های آزمایشگاهی خصوصیات فیزیکی، مکانیکی، دینامیکی، دوام داری و برشی آنها تعیین گردیدند و پس از تعیین محدوده تغییرات این خصوصیات، تخمین برخی روابطی تجربی بین پارامترهای مهندسی سنگ آهک آسماری بالایی و پایینی ارائه گردید که جهت کاهش هزینه برای این ساختگاه داری دقت مناسبی می باشند. سپس پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگ با استفاده از معیار هوک و براون (نرم افزار roclab) برآورد گردید. تحلیل پایداری و تخمین طراحی سیستم نگهداری تونل انحراف بر اساس طبقه بندی های تجربی (rmr و q) و تحلیل عددی (نرم افزار phase2) نیز انجام گردید. جهت آنالیز پایداری گوه ای تونل انحراف در قسمت های ورودی، طول مسیر و خروجی تونل انحراف از نرم افزار unwedge استفاده شده است نتایج تحلیلی بیانگر این است که در قسمت های مختلف تونل انحراف اکثر گوه ها دارای وزن کمی بوده و با انجام و نصب نگهدارند هایی مانند پیچ سنگ و بتن پاشیده با ضریب ایمنی بالا تثبیت می شوند. مناسب ترین جهت یابی برای حفاری تونل az60? یا همان دهانه ورودی تونل می باشد زیرا دارای کمترین فشار مورد نیاز برای نگه دارنده می باشد. در نهایت نقشه زمین شناسی و پروفیل زمین شناسی مسیر تونل انحراف به کمک نقشه های بزرگ مقیاس و اطلاعات حاصل از گمانه ها و نرم افزار auto cad 2013 ترسیم گردید.